ES2558403B1 - ELECTROIMAN FOR TRANSPORTATION OF PARTS - Google Patents
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Abstract
La invención describe un electroimán para transporte de piezas que comprende un cuerpo de electroimán con una superficie de contacto dispuesta para entrar en contacto con una pieza que va a transportarse, estando dicha superficie de contacto mecanizada de modo que está adaptada a la forma de la pieza; una bobina incorporada en el cuerpo de electroimán y conectada con una fuente de alimentación externa; unos medios de conexión del electroimán a un brazo transportador; un sensor para detectar la unión y separación de una pieza al electroimán; y unos medios de conexión entre el sensor y una unidad de control externa.The invention describes an electromagnet for transporting parts comprising an electromagnet body with a contact surface arranged to come into contact with a piece to be transported, said machined contact surface being adapted to the shape of the piece. ; a coil incorporated in the electromagnet body and connected to an external power supply; means for connecting the electromagnet to a conveyor arm; a sensor to detect the union and separation of a part to the electromagnet; and connection means between the sensor and an external control unit.
Description
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DESCRIPCIONDESCRIPTION
Electroiman para transporte de piezas.Electroiman for transporting parts.
Campo de la inventionField of the invention
La presente invencion se refiere al campo del transporte automatizado de piezas, por ejemplo, para troqueleria y mecanizado, y mas concretamente a un electroiman para transporte automatizado de piezas.The present invention relates to the field of automated transport of parts, for example, for die-cutting and machining, and more specifically to an electro-magnet for automated transport of parts.
Antecedentes de la invencionBackground of the invention
En el campo de la troqueleria de estampacion y mecanizado, asi como en otros procesos afines de conformation y/o desplazamiento de piezas (chapas y otras piezas metalicas, etc.), es habitual el uso de sistemas de transferencia y transporte automatizados, mediante los cuales se desplazan las piezas de una estacion a la siguiente para realizar las sucesivas operaciones necesarias para su conformado.In the field of stamping and machining, as well as in other related processes of conformation and / or displacement of parts (sheets and other metal parts, etc.), it is common to use automated transfer and transport systems, by means of which pieces are moved from one station to the next to perform the successive operations necessary for its forming.
En los sistemas de transporte es comun usar pinzas neumaticas que atrapan las piezas y las trasladan hasta la proxima estacion de trabajo.In transport systems it is common to use pneumatic clamps that catch the parts and transfer them to the next work station.
Para que las pinzas puedan actuar, es necesario elevar previamente las piezas, lo que implica la necesidad de instalar medios correspondientes para la elevation. Esto supone un aumento de los costes en cuanto a la instalacion, tiempo de instalacion, tiempo invertido en la operation de elevacion, etc. Ademas, la etapa adicional de elevacion de la pieza es susceptible a fallos y por tanto aumenta las posibilidades globales de fallos en la operacion de transporte en su conjunto, asi como supone piezas adicionales en las que pueden producirse averias y que deben someterse a operaciones de mantenimiento regulares.In order for the clamps to act, it is necessary to previously lift the pieces, which implies the need to install corresponding means for elevation. This implies an increase in costs in terms of installation, installation time, time invested in the lifting operation, etc. In addition, the additional stage of lifting the part is susceptible to failures and therefore increases the overall possibilities of failures in the transport operation as a whole, as well as supposing additional parts in which failures can occur and which must undergo operations of regular maintenance
El documento ES2154467 da a conocer un suspensor con imanes electropermanentes provisto de un dispositivo de seguridad, que comprende al menos un iman reversible, al menos un iman provisto de pares de imanes permanentes, etc. Un dispositivo de este tipo supone que una pluralidad de elementos deben actuar conjuntamente para obtener un correcto funcionamiento del mismo. Esta complejidad del dispositivo y cantidad de elementos aumentan el tiempo y los costes de fabrication, las posibilidades de fallos de funcionamiento asi como las operaciones de mantenimiento a las que debe someterse.Document ES2154467 discloses a suspension with electro-permanent magnets provided with a safety device, comprising at least one reversible magnet, at least one magnet provided with pairs of permanent magnets, etc. Such a device assumes that a plurality of elements must act together to obtain proper operation thereof. This complexity of the device and quantity of elements increase the time and manufacturing costs, the possibilities of malfunctions as well as the maintenance operations to which it must be subjected.
Por tanto, existe en la tecnica la necesidad de un electroiman de transporte alternativo de fabricacion, uso y mantenimiento sencillos, que reduzca las posibilidades de fallos en operaciones, por ejemplo, de troqueleria y mecanizado.Therefore, there is a need in the art for an alternative transport electromana of simple manufacturing, use and maintenance, which reduces the chances of failures in operations, for example, of stamping and machining.
Sumario de la invencionSummary of the invention
Para ello, la presente invencion da a conocer un electroiman para transporte de piezas que comprende:For this, the present invention discloses an electroiman for transporting parts comprising:
- un cuerpo de electroiman con una superficie de contacto dispuesta para entrar en contacto con una pieza que va a transportarse, estando dicha superficie de contacto mecanizada de modo que esta adaptada a la forma de la pieza;- an electroiman body with a contact surface arranged to come into contact with a piece to be transported, said contact surface being machined so that it is adapted to the shape of the piece;
- una bobina incorporada en el cuerpo de electroiman y conectada con una fuente de alimentacion externa;- a coil incorporated in the electroiman body and connected to an external power source;
- unos medios de conexion del electroiman a un brazo transportador;- means for connecting the electroiman to a conveyor arm;
- un sensor para detectar la union y separation de una pieza al electroiman; y- a sensor to detect the union and separation of a part to the electroiman; Y
- unos medios de conexion entre el sensor y una unidad de control externa.- connection means between the sensor and an external control unit.
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El electroiman de la presente invention puede fabricarse de manera sencilla y por tanto economica. Ademas, el funcionamiento del mismo no precisa el levantamiento previo de la pieza que va a transportarse, por lo que se reduce el numero de etapas globales necesarias y tambien las posibilidades de fallo a lo largo de todo el procedimiento de, por ejemplo, troqueleria y mecanizado de la pieza.The electroiman of the present invention can be manufactured simply and therefore economically. In addition, the operation of the same does not require the previous lifting of the piece to be transported, so the number of necessary global stages is reduced and also the chances of failure throughout the whole procedure of, for example, stamping and piece machining.
Ademas, gracias al sensor que detecta la union y separacion de la pieza y el electroiman, su funcionamiento puede automatizarse de manera sencilla y fiable.In addition, thanks to the sensor that detects the union and separation of the part and the electroiman, its operation can be automated easily and reliably.
Breve description de las figurasBrief description of the figures
La presente invencion se entendera mejor con referencia a los siguientes dibujos que ilustran realizaciones preferidas de la invencion, proporcionadas a modo de ejemplo, y que no deben interpretarse como limitativas de la invencion de ninguna manera.The present invention will be better understood with reference to the following drawings illustrating preferred embodiments of the invention, provided by way of example, and which should not be construed as limiting the invention in any way.
Las figuras 1A y 1B muestran una vista en despiece ordenado y una vista que deja mostrar el interior, respectivamente, de un electroiman segun una primera realization preferida de la presente invencion.Figures 1A and 1B show an exploded view and a view showing the interior, respectively, of an electroiman according to a first preferred embodiment of the present invention.
Las figuras 2A y 2B muestran una vista en despiece ordenado y una vista que deja mostrar el interior, respectivamente, de un electroiman segun una segunda realizacion preferida de la presente invencion.Figures 2A and 2B show an exploded view and a view showing the interior, respectively, of an electroim according to a second preferred embodiment of the present invention.
Las figuras 3A y 3B muestran vistas en perspectiva de dos ejemplos de superficie de contacto mecanizada del electroiman de cualquiera de las figuras 1 y 2.Figures 3A and 3B show perspective views of two examples of mechanized contact surface of the electroiman of any of Figures 1 and 2.
Descripcion detallada de las realizaciones preferidasDetailed description of preferred embodiments
En las figuras 1A y 1B adjuntas se muestra una primera realizacion preferida del electroiman de la presente invencion. En este caso, el electroiman comprende un cuerpo de electroiman (10) con una superficie de contacto (superficie inferior del cuerpo de electroiman (10) segun se muestra en la figura 1) dispuesta para entrar en contacto con una pieza que va a transportarse (no mostrada en esta figura). Una bobina (12) se incorpora en el cuerpo de electroiman (10) y se conecta con una fuente de alimentation externa (no mostrada en la figura) por medio de un conector de bobina (14). El electroiman tambien comprende en este caso unos tornillos prisioneros (16) que actuan a modo de medios de conexion del electroiman a un brazo transportador (no mostrado en esta figura). El electroiman puede fijarse al brazo transportador a traves de cualquiera de los orificios dispuestos a tal efecto, bien lateralmente o por la parte superior, segun las necesidades. El brazo transportador es de cualquier tipo conocido en la tecnica, empleado habitualmente para el transporte de piezas de una estacion de trabajo a otra, y por tanto no se describe con mas detalle en el presente documento.In the attached figures 1A and 1B a first preferred embodiment of the electroiman of the present invention is shown. In this case, the electroiman comprises an electroiman body (10) with a contact surface (lower surface of the electroiman body (10) as shown in Figure 1) arranged to come into contact with a part to be transported ( not shown in this figure). A coil (12) is incorporated in the electroiman body (10) and is connected to an external power supply (not shown in the figure) by means of a coil connector (14). The electroiman also comprises in this case some captive screws (16) that act as a means of connecting the electromagnet to a conveyor arm (not shown in this figure). The electromagnet can be fixed to the conveyor arm through any of the holes arranged for this purpose, either laterally or at the top, according to the needs. The conveyor arm is of any type known in the art, usually used to transport parts from one workstation to another, and therefore is not described in more detail herein.
En la parte superior, el cuerpo de electroiman (10) se cubre con una tapa (18) sujeta al mismo por medio de tornillos (20) o cualquier otro medio de sujecion adecuado. Segun la realizacion preferida de la presente invencion, entre la tapa (18) y el cuerpo de electroiman (10) se dispone una junta estanca (22) para garantizar la estanqueidad del electroiman.In the upper part, the electro-body (10) is covered with a cover (18) attached to it by means of screws (20) or any other suitable fastening means. According to the preferred embodiment of the present invention, a tight seal (22) is arranged between the cover (18) and the electro-body (10) to ensure the tightness of the electro-magnet.
En la parte inferior del electroiman (segun la orientation mostrada en las figuras 1A y 1B), se introduce una resina (24) para cubrir y fijar la bobina (12) en el interior del cuerpo de electroiman (10).At the bottom of the electroiman (according to the orientation shown in Figures 1A and 1B), a resin (24) is introduced to cover and fix the coil (12) inside the electroiman body (10).
Gracias a la combination de la tapa (18), la junta estanca (22) y la resina (24), el electroiman segun la realizacion preferida de la presente invencion es estanco a los fluidos, de modo que puede permanecer bajo el agua y otros fluidos, permitiendo asi atrapar y desplazar piezas que necesiten simultaneamente la inmersion en fluidos. El experto en la tecnica entendera que para conseguir esta estanqueidad deben acoplarse todos los elementos del electroiman de la manera mas ajustada posible, asi como batir bien la resina (24) para evitarThanks to the combination of the lid (18), the gasket (22) and the resin (24), the electroiman according to the preferred embodiment of the present invention is fluid tight, so that it can remain underwater and others fluids, thus allowing to catch and move parts that simultaneously need immersion in fluids. The person skilled in the art will understand that in order to achieve this tightness, all the elements of the electro-hand must be coupled in the closest possible way, as well as beating the resin (24) well to avoid
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que se produzcan burbujas en la misma.Bubbles occur in it.
Por ultimo, cerca de la superficie de contacto del cuerpo de electroiman (10) con la pieza que va a transportarse, y en una cavidad interior de dicho cuerpo de electroiman (10), se dispone un sensor (26) para detectar la union y separation de la pieza al electroiman, y se cierra mediante una tuerca o cualquier otro medio adecuado. El sensor (26) se conecta a una unidad de control externa (no mostrada en las figuras) mediante un cable (30). De este modo, el electroiman envia information a la unidad de control sobre la conexion y separacion de la pieza que va a transportarse, de modo que puede automatizarse la operation de transporte de piezas mediante el electroiman segun la realization preferida de la presente invention.Finally, near the contact surface of the electroiman body (10) with the piece to be transported, and in an inner cavity of said electroiman body (10), a sensor (26) is arranged to detect the joint and separation of the piece to the electroiman, and is closed by a nut or any other suitable means. The sensor (26) is connected to an external control unit (not shown in the figures) by means of a cable (30). In this way, the electroiman sends information to the control unit about the connection and separation of the piece to be transported, so that the operation of transporting parts by means of the electroiman can be automated according to the preferred embodiment of the present invention.
El sensor (26) empleado en el electroiman segun la realizacion preferida de la presente invencion es un sensor inductivo.The sensor (26) used in the electroiman according to the preferred embodiment of the present invention is an inductive sensor.
El cuerpo de electroiman (10) se fabrica preferiblemente de acero dulce F111, aunque tambien puede emplearse cualquier otro material con propiedades electromagneticas. Este tipo de material presenta un gran poder de imantacion, aunque el experto en la tecnica entendera que el poder final del electroiman dependera tambien de otros factores tales como la potencia y el voltaje de la prensa en la que se instale. En efecto, debe tenerse en cuenta que la corriente, el voltaje y la potencia electrica a aplicar sobre la bobina (12) del electroiman deben estar dentro de los limites de la prensa en la que se instale.The electroiman body (10) is preferably made of F111 mild steel, although any other material with electromagnetic properties can also be used. This type of material has a great magnetization power, although the person skilled in the art will understand that the final power of the electromagnet will also depend on other factors such as the power and voltage of the press in which it is installed. In fact, it should be taken into account that the current, voltage and electric power to be applied to the coil (12) of the electroiman must be within the limits of the press in which it is installed.
El electroiman segun la presente invencion se instalara de modo que su superficie de contacto con la pieza que va a transportarse, inicialmente no toque la pieza, pero este lo suficientemente proxima a la misma (por ejemplo, a 5 mm de la misma) como para poder atraparla correctamente. Es decir, el electroiman no roza la pieza, sino que la atrae, la mantiene atrapada durante el transporte producido por el brazo transportador y finalmente la suelta. De este modo se evita que se produzcan danos indeseados en la pieza que esta sometiendose a troqueleria y mecanizado.The electroiman according to the present invention will be installed so that its contact surface with the piece to be transported, initially does not touch the piece, but is close enough to it (for example, 5 mm from it) to to catch it correctly. That is, the electroiman does not touch the piece, but attracts it, keeps it trapped during the transport produced by the transport arm and finally releases it. This prevents unwanted damage to the part that is being cut and machined.
Por todo lo anterior, se logra que el campo magnetico que se necesita generar en el electroiman sea el mmimo posible, garantizando asi que las condiciones electricas de la prensa permitan que la operacion se realice correctamente. Esto repercute adicionalmente en un ahorro de costes de generation energetica durante el procedimiento completo de troqueleria y mecanizado.For all the above, it is achieved that the magnetic field that needs to be generated in the electroiman is the minimum possible, thus ensuring that the electrical conditions of the press allow the operation to be carried out correctly. This has an additional impact on energy generation cost savings during the entire die and machining process.
Haciendo ahora referencia a las figuras 2A y 2B, se muestra una segunda realizacion preferida de la presente invencion. Muchos de los elementos constitutivos del electroiman son similares a los descritos anteriormente con referencia a las figuras 1A y 1B, y por tanto no volveran a describirse en este caso. La diferencia principal entre ambas realizaciones se encuentra en la ubicacion del sensor (26). En el caso de esta segunda realizacion preferida de la presente invencion, el sensor (26) esta dispuesto alejado de la superficie de contacto del cuerpo de electroiman (10) (superficie de contacto dispuesta en la parte inferior del mismo, segun la orientation representada en las figuras 2A y 2B). El electroiman comprende ademas un elemento expulsor (32) (fabricado, por ejemplo, de aluminio) que sobresale de la superficie de contacto del cuerpo de electroiman (10) por la action de un resorte (34).Referring now to Figures 2A and 2B, a second preferred embodiment of the present invention is shown. Many of the constituent elements of the electroiman are similar to those described above with reference to Figures 1A and 1B, and therefore will not be described again in this case. The main difference between the two embodiments is in the location of the sensor (26). In the case of this second preferred embodiment of the present invention, the sensor (26) is disposed away from the contact surface of the electroiman body (10) (contact surface disposed at the bottom thereof, according to the orientation shown in Figures 2A and 2B). The electroiman also comprises an ejector element (32) (made, for example, of aluminum) that protrudes from the contact surface of the electroiman body (10) by the action of a spring (34).
Cuando el cuerpo de electroiman (10) entra en contacto con una pieza que va a transportarse a traves de su superficie de contacto, dicha pieza provoca que el elemento expulsor (32) se introduzca en el interior del cuerpo de electroiman (10) contra la accion de dicho resorte (34). El sensor (26) detecta entonces el desplazamiento de dicho elemento expulsor (32) (representativo del acoplamiento entre el cuerpo de electroiman (10) y la pieza que va a transportarse) y envia la senal correspondiente a la unidad de control externa.When the electroiman body (10) comes into contact with a piece to be transported through its contact surface, said part causes the ejector element (32) to be introduced inside the electroiman body (10) against the action of said spring (34). The sensor (26) then detects the displacement of said ejector element (32) (representative of the coupling between the electro-body (10) and the part to be transported) and sends the corresponding signal to the external control unit.
Independientemente de la ubicacion del sensor (26) (figuras 1A y 1B o 2A y 2B descritas anteriormente) segun la presente invencion, la superficie de contacto del cuerpo deRegardless of the location of the sensor (26) (Figures 1A and 1B or 2A and 2B described above) according to the present invention, the contact surface of the body of
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electroiman (10) esta mecanizada, por ejemplo tal como se muestra en las figuras 3A y 3B. La superficie de contacto asi mecanizada esta adaptada espedficamente a la forma de la pieza (36) que va a transportarse. Asi por ejemplo, en el caso de un tubo la superficie de contacto seria de forma curvada, adaptandose a dicho tubo. De este modo se optimiza el transporte de la pieza (36) y el acoplamiento entre el electroiman y la pieza (36). En caso de reutilizar el brazo transportador para el transporte de piezas (36) de forma diferente, basta con sustituir el electroiman por otro cuya superficie de contacto este espedficamente mecanizada para adaptarse a las nuevas piezas (36) que van a transportarse. Esta operacion es sencilla y rapida de realizar gracias al acoplamiento entre el electroiman y el brazo transportador mediante los tornillos prisioneros (16) anteriormente descritos.electroiman (10) is machined, for example as shown in Figures 3A and 3B. The contact surface thus machined is specifically adapted to the shape of the piece (36) to be transported. Thus, for example, in the case of a tube the contact surface would be curved, adapting to said tube. This optimizes the transport of the part (36) and the coupling between the electroiman and the part (36). If the conveyor arm is reused for transporting parts (36) differently, it is enough to replace the electroiman with another whose contact surface is specifically mechanized to adapt to the new parts (36) to be transported. This operation is simple and quick to perform thanks to the coupling between the electro-handle and the conveyor arm by means of the captive screws (16) described above.
Ademas, gracias al mecanizado de la superficie de contacto del cuerpo de electroiman (10), tambien es posible fabricar un electroiman compacto de pequenas dimensiones, lo cual reduce el coste final del mismo.In addition, thanks to the machining of the contact surface of the electroiman body (10), it is also possible to manufacture a compact electroiman of small dimensions, which reduces the final cost thereof.
En funcionamiento, el brazo transportador coloca en primer lugar el electroiman sobre la pieza (36) que va a transportarse. Al aplicar una corriente magnetica a la bobina (12) se produce una accion magnetica en el cuerpo de electroiman (10) que provoca la atraccion de la pieza (36) hasta que esta queda fisicamente adherida al electroiman por su superficie de contacto.In operation, the conveyor arm first places the electroiman on the part (36) to be transported. By applying a magnetic current to the coil (12) a magnetic action is produced in the electro-body (10) that causes the part (36) to be attracted until it is physically adhered to the electro-magnet by its contact surface.
El sensor (26) envia entonces una senal a la unidad de control informando sobre la adhesion entre la pieza (36) y la superficie de contacto del cuerpo de electroiman (10).The sensor (26) then sends a signal to the control unit informing about the adhesion between the part (36) and the contact surface of the electroiman body (10).
El brazo transportador lleva entonces la pieza (36) a una nueva estacion de trabajo. Una vez en la ubicacion correcta en la nueva estacion de trabajo, deja de enviarse corriente a la bobina (12) lo que provoca la liberacion de la pieza (36). El brazo transportador regresa entonces a su ubicacion inicial para recoger una nueva pieza (36) que va a transportarse tal como se describio anteriormente.The conveyor arm then takes the part (36) to a new workstation. Once in the correct location in the new workstation, current stops being sent to the coil (12) which causes the part (36) to be released. The conveyor arm then returns to its initial location to pick up a new part (36) to be transported as described above.
Aunque se ha descrito la presente invencion con referencia a realizaciones preferidas de la misma, no se pretende limitar el alcance de la misma a dichas realizaciones. El experto en la tecnica podra idear modificaciones y variaciones basandose en las ensenanzas de la presente invencion sin por ello apartarse del alcance de la misma.Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments thereof, it is not intended to limit the scope thereof to said embodiments. The person skilled in the art may devise modifications and variations based on the teachings of the present invention without thereby departing from the scope thereof.
Por ejemplo, aunque se ha descrito un electroiman cuyo cuerpo presenta una superficie de contacto mecanizada, debe entenderse que esto no es un requisito imprescindible de la presente invencion. Ademas, en el caso del electroiman con superficie de contacto mecanizada, esto puede obtenerse acoplando una pieza mecanizada a la superficie de contacto del cuerpo de electroiman que es, en este caso, por ejemplo lisa. La pieza mecanizada sera en este caso la que se adhiera a la pieza que va a transportarse. El acoplamiento entre el cuerpo de electroiman y la pieza mecanizada puede realizarse mediante cualquier medio adecuado, por ejemplo mediante tornillos, adhesivo, etc. El unico requisito es que la pieza mecanizada tambien pueda magnetizarse, de modo que transmita la fuerza de atraccion magnetica entre el electroiman y la pieza que va a transportarse.For example, although an electroiman whose body has a mechanized contact surface has been described, it should be understood that this is not an essential requirement of the present invention. In addition, in the case of the electroiman with mechanized contact surface, this can be obtained by attaching a machined part to the contact surface of the electroiman body which is, in this case, for example smooth. In this case, the mechanized part will be the one that adheres to the piece to be transported. The coupling between the electro-body and the machined part can be carried out by any suitable means, for example by screws, adhesive, etc. The only requirement is that the machined part can also be magnetized, so that it transmits the force of magnetic attraction between the electro-magnet and the part to be transported.
Por otro lado, aunque el sensor segun la realizacion preferida es un sensor inductivo, el experto en la tecnica entendera que puede emplearse cualquier otro tipo de sensor, por ejemplo un sensor capacitivo.On the other hand, although the sensor according to the preferred embodiment is an inductive sensor, the person skilled in the art will understand that any other type of sensor can be used, for example a capacitive sensor.
Ademas, el sensor puede conectarse a la unidad de control externa por medios de conexion inalambricos en lugar de mediante un cable tal como el descrito anteriormente.In addition, the sensor can be connected to the external control unit by wireless connection means instead of by a cable such as the one described above.
El experto en la tecnica tambien entendera que la presente invencion no se limita a la realizacion de un electroiman estanco, tal como el descrito anteriormente en el presente documento, sino que realizaciones adicionales de la presente invencion se refieren aThe person skilled in the art will also understand that the present invention is not limited to the realization of a sealed electroiman, such as the one described hereinabove, but that additional embodiments of the present invention refer to
electroimanes no estancos.Electromagnets not waterproof.
Ademas, en el caso de fabrication de un electroiman estanco, tambien es posible fabricar el cuerpo de electroiman cerrado por su parte superior. De este modo, la tapa superior y el cuerpo de electroiman son una sola pieza, por lo que en este caso no hay necesidad de 5 una tapa separada ni de la junta estanca ni los tornillos de sujecion anteriormente descritos.In addition, in the case of fabrication of a waterproof electroiman, it is also possible to manufacture the electroiman body closed at its top. In this way, the top cover and the electro-body are one piece, so in this case there is no need for a separate cover or the seal or the fastening screws described above.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2558403 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20160914 |